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脉冲信号处理模块
脉冲信号放大电路
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脉冲信号整形模块
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转速的显示模块

许多电子产品上都 有跳动的数码来指示 电器的工作状态，而 且大都需要繁琐的电 路连接，此次设计巧 妙地避开了复杂的显 示模块，直接用现今 大多数电子产品使用 的蓝牙传送方式，将 测速装置与手机、平 板电脑等便携式设备 进行蓝牙匹配，将结 果输入显示到设备中。

此转速方法使用于中、低转速的测量，具 有较宽的应范围和广阔的应用的前景。但 是如果测量时在齿轮或间隙中停止，会产 生时间的误差，造成测量结果的变小。齿 间距越小，测量结果越准确。
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改进方案

提高采样频率，获得更高准确度 该方法仅适用于视觉上且测量线上有磨损 的场合，若想判断齿轮内部磨损情况，则 在齿轮轴上安装传感器测量轴的振动，通 过对振动的分析得到内部断裂与磨损情况。
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硬件系统设计

我们把整个电路分成四大模块，模块一为 脉冲信号的产生模块；模块二为脉冲信号 的处理模块；模块三为转速的显示模块； 模块四为其他模块，例如复位电路等。以 下便是我们各大模块的设计。
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脉冲信号产生模块

在设计中采用光电传感器采集信号，这种 传感器是把旋转轴的转速变为相应频率的 脉冲，然后用测量电路测出频率，由频率 值就可知道所侧转速值。
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PS原理

光电传感器一端有个 线性光源，另一端有 个光敏电阻，门中无 物体阻挡时光照射到 光敏电阻上。有光照 时光敏电阻阻值减小， 光敏电阻两端为低电 压。当门中有物体阻 挡时，光敏电阻受到 光照度减小，电阻增 大，光敏电阻两端为 高电压。
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PS测速原理


光电门是一个像门样的装置，一边安装发 光装置，一边安装接收装置，当光线没有 被物体挡住，随即产生一个低电平，反之， 产生一个高电平，脉冲信号的宽度就是光 线通过的时间。通过放大与整形电路，进 入控制器，计算出脉冲信号的翻转数n，通 过公式 v=ω*R=θ/t*R=2/C*(n/2)/t*R=nRπ/(Ct) 算出速度，同时通过控制器得出的瞬时占 空比来检测齿轮的磨损程度。
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软件系统设计
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齿轮转速程序思想

对方波信号（输入信号）进行采样，将当 前采样数据与上一次采样数据进行对比， 当两者一样时，翻转次数加0，否则加1， 直至程序运行结束。统计出翻转次数，对 数据进行运算，得出总转角（弧度值）， 将该数据与程序运行时间相除得到角速度， 进而得到线速度。
PS(Photoelectric Sensor)测速原理框图
光电 传感 器 驱 动 电 机 齿 轮
放大 电 路
整形
RIO处理 器
翻转数 n 瞬时占 空比 转速v
这次设计的内容包含了多个方面，从脉冲信号的产生模块、脉冲信号的 处理模块和转速的显示模块三个模块入手，全面锻炼了我们信号采集，处 理和分析的工作能力。
光电传感器测齿轮转速及磨损程度
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工程实践中，经常会遇到 齿轮，因此，测量齿轮转速 是工程实践中必不可少的。 目前国内外测量齿轮转速的 方法有很多。其中应用最广 的是光电式，光电式测系统 具有低惯性、低噪声、高分 辨率和高精度的优点。采用 光电传感器的齿轮转速测量 系统测量准确度高、采样速 度快、测量范围宽和测量精 度与被测转速无关等优点， 具有广阔的应用前景。 西安电子科技大学
蓝牙
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RIO控制器简介

作为一款配备NI工业级标 准可重配置I/O (RIO) 技 术的产品，NI myRIO使用 Xilinx最新的Zynq技术，其 FPGA与运行实时操作系统 的处理器集成。 该强大的 技术结合了板载加速度计、 可编程LED、音频I/O、模 拟和数字I/O以及USB端口， 可使各种创意变为现实。 具有功能多样、携带方便、 多种编程方式、可兼容等 多种优点。
Hale Waihona Puke 西安电子科技大学磨损程度程序思想

对传感器收集到的脉冲信号进行采样，并 对采样后的信号进行傅里叶变换，这样可 以减少由于计算占空比造成的分析困难， 然后通过图象检测装置对变换得到的图形 进行识别，识别出与其他图形有差别的图 形，即说明齿轮有磨损，差别越大，则磨 损程度越大。
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应用展望